山西省2024-2025学年高一上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份山西省2024-2025学年高一上学期1月期末物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修第一册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 分钟（min）、吨（t）、帕斯卡（Pa）是国际单位制中的基本单位
B. 牛顿（N）是国际单位制中的基本单位，
C. 国际单位制中力学基本单位是米（m）、千克（kg）、秒（s）
D. 加速度是国际单位制中的导出单位
【答案】C
【解析】A．分钟（min）、吨（t）是基本单位但不是国际单位制中的基本单位，帕斯卡（Pa）是国际单位制中的单位，选项A错误；
B．牛顿（N）是国际单位制中的导出单位而不是基本单位，，选项B错误；
C．国际单位制中三个力学基本单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s），选项C正确；
D．加速度是物理量，而不是国际单位制中的导出单位，选项D错误．
故选C。
2. 关于以下四幅图所示的情景，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，若飞机做匀速直线运动，它的图像是一条平行于时间轴的直线
B. 图乙中，射出的子弹离开枪口后，仍继续高速前进，是因为子弹受到向前冲力的作用
C. 图丙中，轿车做匀速直线运动时，轿车受到的牵引力稍大于轿车受到的阻力
D. 图丁中，弹簧下所挂钩码的质量改变，弹簧的劲度系数不变
【答案】D
【解析】A．图甲中，若飞机做匀速直线运动，它的图像是一条平行于时间轴的直线，图像应是倾斜直线，故A错误；
B．图乙中，子弹离开枪口时，仍能高速前进是因为子弹由于惯性保持原来的运动状态，故B错误；
C．图丙中，轿车做匀速直线运动时，受到的是平衡力作用，所以轿车受的牵引力等于轿车受到的阻力，故C错误；
D．图丁中，弹簧的劲度系数仅与弹簧本身有关，与所挂的重物无关，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，物体P放在水平面上受到两个水平力的作用，，，物体处于静止状态，如果将水平力增加到15N，则（ ）
A. 物体P受到的合力方向向左B. 物体P仍处于静止状态
C. 物体P受到的合力方向向右D. 物体P受到的摩擦力等于15N
【答案】B
【解析】据题意可知，，时，物体处于静止状态，根据平衡条件可得物体最大静摩擦力最小值应为
如果将增加到15N，则
显然
小于最大静摩擦力，故物体仍处于静止状态，所受静摩擦力为3N，方向与的方向相反，物体所受合力为零。
故选B。
4. 2024年12月12日，三亚市海垦首个芒果及热带果蔬全程冷链示范项目投产。假设芒果从距离地面3.24m高处坠落，树下有人用弹性网袋接住芒果时离地面约1.2m，芒果向下做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为零。芒果可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取，请你估算一下芒果向下做匀减速运动的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】芒果下落可分为两个阶段，一是自由落体运动，下落高度为，然后做匀减速运动位移为
根据运动学公式得，下落段
设减速阶段的加速度大小为a，减速段
芒果向下做匀减速运动的加速度大小为。
故选B。
5. 一物体自开始做直线运动，其运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 在0～6s内，物体离出发点最远为10m
B. 在0～4s内，物体的平均速度为2.5m/s
C. 在0～6s内，物体经过的路程为20m
D. 4～6s内，物体做单方向直线运动
【答案】C
【解析】AC．根据速度图像与横轴所围的面积表示位移可知，物体在5s时位移最大，离出发点最远，最远距离为，在0～6s内，物体经过的路程为
故A错误，C正确；
B．在0～4s内，物体的位移为
平均速度
故B错误；
D．在5s末物体的运动方向发生变化，物体不是做单方向直线运动，故D错误。
故选C。
6. 铅球起源于古代人类用石块猎取禽兽或防御攻击的活动，正式比赛用男子铅球的重力为G，如图所示，固定在水平地面上的圆柱形铁箱中装有两个这种铅球甲和乙，铁箱的底部半径是铅球半径的1.5倍，铅球甲对铁箱侧壁的弹力大小为，铅球甲对铅球乙的弹力大小为，不计一切摩擦，则和的大小为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】设甲、乙两铅球球心的连线与竖直方向的夹角为，如图甲所示
则由几何关系可知
将铅球甲的重力进行分解，如图乙所示，由共点力的平衡条件，可得铅球甲对铁箱侧壁的弹力大小
铅球甲对铅球乙的弹力大小
故选D。
7. 如图所示，小球在水平轻绳和轻弹簧拉力作用下保持静止，弹簧与竖直方向的夹角为。（，），若从M点剪断弹簧的瞬间，小球的加速度大小为，若从N点剪断轻绳的瞬间，小球的加速度大小为。则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】以小球为研究对象，由平衡条件得
解得
若从M点剪断弹簧瞬间，小球所受的弹簧弹力消失，所受的轻绳拉力突变为零，小球在重力作用下向下运动，小球的加速度大小为。
若从N点剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力没有变化，小球所受的合外力是重力与弹力的合力，与原来轻绳的拉力大小相等，方向相反，
由牛顿第二定律得
解得
代入数据解得
B正确。
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8. “一年之计在于春，一日之计在于晨”。在方兴未艾的全民健身浪潮中，晨练以其独特的魅力吸引了成千上万的群众。甲、乙、丙三位爱好者晨练出发后的图像如图所示，则（ ）
A. 甲、乙同时出发时乙在甲前方10m处
B. 甲、丙在同一起点出发，但丙比甲早20s
C. 甲、乙、丙出发后均做匀加速直线运动且
D. 甲、乙、丙出发后均做匀速直线运动且
【答案】AD
【解析】A．由图可知甲、乙同时出发，但乙甲前方，相距10m，故A正确；
B．甲、丙从同一起点出发，但丙比甲晚出发20s，故B错误；
C．根据x-t图线的斜率表示速度，甲、乙、丙图线斜率不变，即速度不变，所以甲、乙、丙均做匀速直线运动，故C错误；
D．根据x-t图线的斜率大小表示速度大小，甲、乙、丙图线的斜率不变，即甲、乙、丙均做匀速直线运动，但丙的斜率最大速度最大，乙的斜率最小速度最小，即，故D正确。
故选AD。
9. 如图甲，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，右壁竖直，左壁稍微倾斜。该景观可简化成如图乙所示的模型，用M、N两板夹一个小球，M竖直，N倾斜，设N与竖直方向的夹角为，若两板与小球间的摩擦可以忽略不计。小球质量一定，减小，小球始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A. N对小球的作用力将增大
B. M对小球的作用力不变
C. M对小球的作用力小于N对小球的作用力
D. 小球受到的合力一直为零
【答案】ACD
【解析】AB．对小球受力分析如图所示，根据平衡条件可知：，
解得，
随着减小，、都在增大，选项A正确，B错误；
C．由
可知
选项C正确；
D．由于小球处于静止状态，所以小球受到的合力一直为零，选项D正确。
故选ACD。
10. 一辆汽车在一个大雾天气中匀速行驶，驾驶员模糊的看到正前方十字路口有一路障，他立即刹车，未发生事故，若刹车后汽车做匀减速直线运动，第1s内的位移是14m，第2s内的位移是12m，则（ ）
A. 汽车做匀减速直线运动的加速度大小为
B. 汽车刹车时的初速度大小为15m/s
C. 汽车从刹车到停止所需时间为7.5s
D. 汽车刹车后8s内的位移大小为60m
【答案】BC
【解析】A．设汽车的初速度为，加速度为a，根据匀变速直线运动的推论
得
解得
选项A错误；
B．汽车在第1s内的位移
代入数据解得，选项B正确；
C．汽车从刹车到停止所需的时间
选项C正确；
D．汽车刹车后8s内的位移等于7.5s内的位移，则
选项D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。在图乙中，通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力、的共同作用，处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。
（1）撤去、，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点（图丙）。则与的合力与______相等。
（2）（多选）在图丁中，用M、N两只弹簧测力计把小圆环拉到O点，这时，现改变弹簧测力计M的拉力方向，使角减小，但不改变它的拉力大小，那么要使小圆环仍被拉到O点，需调节弹簧测力计N拉力的大小及角的大小，在下列调整方法中，可能实现目标的方法是______。
A. 增大N的拉力和增大角B. 增大N的拉力，角不变
C. 增大N的拉力，同时减小角D. N的拉力大小不变，增大角
（3）若两个弹簧测力计的读数均为3N，且两细绳拉力的方向互相垂直，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为4N的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是______。
【答案】（1）F （2）ABC （3）不能 合力超过测力计的量程
【解析】
【小问1解析】
与共同作用的效果与F单独作用的效果相同，则与的合力与F相等．
【小问2解析】
A．保持O点位置不动，即合力大小、方向不变，弹簧测力计M的读数不变，只要符合该条件而且能够做出力的平行四边形即可，如图所示
如果从1变到4，能够做出力的平行四边形，故A正确；
B．如果从1变到3，能够做出力的平行四边形，故B正确；
C．如果从1变到2，能够做出力的平行四边形，故C正确；
D．N的拉力大小不变，增大角，不能够做出力的平行四边形，故D错误。
故选ABC。
【小问3解析】
两力均为3N，且相互垂直，则其合力大小为
合力超过了弹簧测力计的量程，故弹簧测力计无法测出物体所受的合力，故不能使用。
12. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）（多选）为使小车的合外力等于细绳拉力，必要的操作是______（选填选项前的字母）；
A. 未挂槽码时，将木板的左端垫高以平衡摩擦力
B. 已挂槽码后，将木板的左端垫高以平衡摩擦力
C. 调节木板右端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行
D. 若增大小车质量，需要重新平衡摩擦力
（2）通过实验得到乙图所示的纸带，纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．用刻度尺量出相邻点之间的距离是，，，，，此实验测得的小车在D点的速度大小为______m/s（保留三位有效数字），小车的加速度大小a为______（保留三位有效数字）。
（3）在保持槽码质量（远小于小车和砝码总质量）不变的情况下，多次改变小车上砝码的质量，测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m，作出图像如图丙所示，若图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为p，若满足牛顿第二定律，则小车的质量为______（用p、k字母表示）。
【答案】（1）AC （2）0.857 0.986 （3）
【解析】
【小问1解析】
小车下滑时受到重力、细绳的拉力、支持力和摩擦力；要使小车的合外力等于细绳拉力，未挂槽码时，应将木板的左端垫高以平衡摩擦力，选项A正确，B错误；
调节木板右端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，选项C正确；
摩擦力平衡到位后，由于小车重力的分力等于滑动摩擦力，即
增加小车质量无需再次平衡摩擦力，选项D错误。
故选AC。
【小问2解析】
此实验测得的小车在D点的速度大小为
根据逐差法测得小车的加速度大小为
【小问3解析】
设细绳拉力为F，小车质量为M，根据牛顿第二定律有
可得
可知图像的斜率为
纵轴上的截距为
联立解得小车的质量为
13. 在汽车行驶的过程中，保持适当的车速、充分了解所驾驶车辆的加速及刹车性能是安全驾驶的必要前提。一质量为1180kg的汽车在平直路面上进行研发测试，原来以速度108km/h匀速行驶，取消动力后经过120s停了下来，重新起步时以的加速度匀加速行驶，假定汽车所受阻力恒定不变，求；
（1）取消动力后，汽车的加速度大小；
（2）汽车重新起步后匀加速行驶时汽车的牵引力大小。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1解析】
根据速度-时间公式
其中
解得取消动力后，汽车的加速度大小
【小问2解析】
取消动力后，由牛顿第二定律得，汽车受到阻力的大小为
解得
汽车重新起步后匀加速行驶时，由牛顿第二定律有
解得汽车的牵引力大小
14. 如图所示，质量的足够长的木板A静止在光滑水平面上，可视为质点的物块B质量，A与B之间的动摩擦因数，现B以初速度从左端滑上静止长木板A的同时对B施加一个大小为、方向水平向左的恒力，重力加速度g取，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，求：
（1）B在A上相对A向右滑动过程中，A和B的加速度大小；
（2）A与B共速时速度的大小；
（3）B向右运动的最大位移。
【答案】（1），
（2） （3）
【解析】
【小问1解析】
根据题意，B相对A向右滑动过程中，B受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速直线运动，A受摩擦力向右做匀加速直线运动．设A和B的加速度大小分别为、，由牛顿第二定律，对A有
解得A的加速度大小
对B有
解得B的加速度大小
【小问2解析】
设经过时间t，A和B达到共同速度v，则有；
解得，
A和B达到共同速度的大小
【小问3解析】
假设当两者达到共同速度后相对静止，系统只受恒力F作用，设系统的加速度为，则由牛顿第二定律有
解得
此时A需要的摩擦力为
B与A间滑动摩擦力为
可知，假设成立，所以两者将一起向右做匀减速直线运动，综上所述，由运动学公式可得，B第一段的位移为
B第二段的位移为
则B向右运动的最大位移
15. 如图所示，固定斜面的倾角，底端与水平面MN右端平滑相连，绷紧的水平传送带在电动机带动下始终以恒定速度顺时针运行，质量的小物块（可视为质点）从斜面上高处由静止滑下，滑到M点后向左运动，经N点滑上传送带。已知M、N两点的距离，小物块与斜面、水平面和传送带的动摩擦因数均为，传送带足够长，不计空气阻力，小物块可视为质点，不考虑小物块在M点及由水平面滑上传送带的能量损失．，，重力加速度g取。求：
（1）小物块在斜面上受到摩擦力的大小和刚滑到斜面底端时的速度大小；
（2）小物块向左运动第一次到达N点时的速度大小；
（3）小物块在水平传送带上往返一次运动的总时间。
【答案】（1）， （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
小物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，刚滑到斜面底端时的速度为，在斜面上的加速度为a，由牛顿第二定律有
代入数据解得
根据速度-位移公式，有
解得小物块刚滑到斜面底端时的速度大小
摩擦力大小为
【小问2解析】
设小物块在水平面上运动时的加速度为，根据牛顿第二定律得
解得
小物块从M点到N点的运动，根据速度-位移公式，有
解得小物块向左运动第一次到达N点时的速度大小
【小问3解析】
小物块在传送带上向左运动,根据牛顿第二定律，有
解得小物块的加速度大小
向左运动的时间
向左运动的位移
小物块在传送带上向右加速运动的时间
小物块向右加速运动位移
小物块在传送带上向右匀速运动的时间
小物块在水平传送带上运动的总时间。